Ako mazat potrubie pred ťahom, aby sa dosiahlo ideálne trecie číslo pri ťahu kábla

Fyzika ťahu a úloha trecieho čísla

Kábelové ťahanie z diaľky vyzerá jednoducho. Na zväzok vodičov sa pripevní lano, ktoré potom ťahá buď ťahový stroj, alebo pracovníci, a kábel sa objaví na druhej strane úseku potrubia. Fyzikálne procesy prebiehajúce vo vnútri potrubia však predstavujú zložitejší príbeh. Keď sa kábel pohybuje potrubím, tlačí sa o vnútornú stenu v každom ohybe, v každom previsnutí medzi podporami a v každom bode, kde sa smer potrubia mení. Sila potrebná na prekonanie odporu v týchto kontaktových bodoch sa určuje jediným kritickým číslom: koeficientom trenia medzi plášťom kábla a povrchom potrubia. Tento koeficient je násobiteľ. Napätie na ťahovom lane v ľubovoľnom bode úseku sa rovná vstupnému napätiu plus sile trenia vzniknutej v danom úseku. Vysoký koeficient trenia znamená, že napätie rastie rýchlo s každým stopou (0,3048 m) potrubia a každým stupňom ohybu. Napätie sa jednoducho nesčíta. Môže sa exponenciálne násobiť cez sériu ohybov – jav, ktorý výpočty kábelového ťahania označujú ako efekt násobenia ohybmi. Ťahanie, ktoré začína pri riaditeľnom napätí, môže cez tri alebo štyri deväťdesiatstupňové ohyby nakažiť tak veľké trenie, že napätie na ťahovom úchopovom zariadení prekročí maximálne povolené ťahové napätie kábla. V tom prípade sa vodiče natiahnu, izolácia sa ztenčí, plášť sa roztrhne alebo sa ťahový úchop vyslobodí. Mazivo zasahuje do fyzikálneho rozhrania, kde sa toto celé napätie vytvára. Správne vybrané a aplikované ťahové mazivo zníži koeficient trenia a, čo je kritické, udrží ho stabilný po celej dĺžke ťahania. Rozdiel medzi koeficientom 0,35, typickým pre nezmazané ťahanie cez PVC potrubie, a koeficientom 0,15, ktorý je dosiahnuteľný pomocou vysokovýkonného maziva, nie je len číselným zlepšením. Je to rozdiel medzi bezproblémovým ťahaním a ťahaním, ktoré poškodí kábel, zakliesni sa v potrubí alebo spôsobí zranenie pracovníka, ak sa lano pretrhne pod neočakávaným zaťažením.

Príprava vedenia a základ pre účinné mazanie

Mazivo nemôže plniť svoju úlohu, ak je povrch, na ktorý sa aplikuje, kontaminovaný. Najdrahšie a najvýkonnejšie ťažné mazivo, ktoré sa čerpá do potrubia naplneného stavebným odpadom, vyschnutou ílom, stojacou vodou alebo kovovými trieskami vzniknutými pri rezaní závitov, nebude znížiť koeficient trenia na jeho deklarovanú hodnotu. Namiesto toho sa zmieša s odpadom a vytvorí abrazívnu kašu, ktorá zvýši trenie a poškodí izoláciu kábla. Príprava potrubia je nevyhnutnou predpokladom pre mazanie. Potrubie sa musí pred začatím ťahu dôkladne vyčistiť. Do celého potrubia sa zasunie alebo pretiahne mandrel, valcový kartáč o niečo väčší ako vnútorný priemer potrubia, alebo penu, ktorá sa pretlačí vzduchom – tieto pomôcky odstránia voľný odpad, stavebný prach a vlhkosť. Vyčistenie potrubia má okrem čistenia aj ďalšie funkcie: overuje, či je potrubie nepretržité, či sa žiadna jeho časť neskrížila alebo neoddelila na spoji, a či je cesta pre kábel voľná. Po vyčistení sa vnútorný povrch potrubia vizuálne skontroluje v prístupných miestach a prstom sa prejdú vnútorné okraje všetkých spojov, aby sa potvrdilo, že žiadny hrot, ostrý okraj ani nesprávne zarovnanie nezasahuje do cesty kábla. Na oboch koncoch potrubia sa musia namontovať a pevne fixovať ochranné kruhové vložky (bushingy) a ústia potrubia (throat fittings), pretože kábel, ktorý vstupuje do potrubia alebo z neho vystupuje cez ostrý kovový okraj, bude poškodený bez ohľadu na to, ako dobre je vnútorný povrch potrubia namazaný. Až keď je potrubie čisté, nepretržité a voľné od prekážok, môže začať krok mazania.

Výber vhodného maziva pre kombináciu kábla a vedenia

Šľzovacia kvapalina nie je jediný výrobok. Ide o kategóriu zložiek, pričom každá je navrhnutá pre špecifické kombinácie materiálov plášťa kábla, typov potrubí, teplôt inštalácie a environmentálnych podmienok. Hlavnou požiadavkou na kompatibilitu je medzi šľzovacou kvapalinou a plášťom kábla. Šľzovacia kvapalina, ktorá je bezpečná pre plášte z polyetylénu a sieťovaného polyetylénu, môže časom zmäkčiť alebo zväčšiť plášť z PVC, najmä ak bude kábel prevádzkovaný pri vyšších teplotách. Výrobca šľzovacej kvapaliny poskytuje dokumentáciu o kompatibilite a inštalačná príručka výrobcu kábla často uvádza schválené typy šľzovacích kvapalín. Materiál potrubia tiež ovplyvňuje výber šľzovacej kvapaliny. Polymérna šľzovacia kvapalina na báze vody, ktorá sa dobre osvedčila v PVC potrubí, sa môže v dlhom úseku kovového potrubia, ktoré absorbujú slnečné teplo, príliš rýchlo vysušiť. Vosková alebo želovitá šľzovacia kvapalina, ktorá zostáva stabilná v potrubí vonku pri vysokých teplotách, môže byť pri ťahu cez úzke potrubie pri nízkych vonkajších teplotách príliš viskózna. Špeciálne aplikácie predstavujú ďalšie požiadavky. Pri ťahu v dátovom centre, kde sa naraz ťahá stovka káblov kategórie 6 v jednom káblovom priestore, je potrebná šľzovacia kvapalina, ktorá neporuší požiarne hodnotenie plášťa kábla ani nezanechá zvyšok, ktorý by privádzal prach. Pri ťahu cez potrubie, ktoré neskôr bude obsahovať pitnú vodu alebo potravinové výrobky, je potrebná šľzovacia kvapalina s certifikáciou pre náhodný kontakt. Pri ťahu cez podzemné potrubné zariadenia, kde môže byť šľzovacia kvapalina vystavená podzemnej vode, je potrebná zložka, ktorá sa nebude migrovať, vypláchnuť ani rozkladať, kým sa kábel neprepne do prevádzky. Výber šľzovacej kvapaliny znamená prečítať si technický list pre konkrétnu kombináciu podmienok na mieste práce, nie len vziať prvú dostupnú nádobu z vozidla.

Technika aplikácie a stratégia rovnomerného rozmiestnenia

Spôsob, akým sa mazivo privádza do vedenia, určuje, či sa dostane k miestam trenia, kde je potrebné, alebo sa hromadí bezúčelne v nižších úsekoch, zatiaľ čo kábel prechádza suchými oblúkmi. Bežnou metódou pre kratšie ťahy je aplikovanie maziva priamo na kábel pri jeho vstupovaní do vedenia – ručné namazanie bohatej vrstvy na plášť kábla po prvých niekoľko stôp a dopĺňanie maziva počas ťahu. Predný koniec káblu – úsek, ktorý sa najskôr stretne s každým oblúkom a každým suchým úsekom vedenia – má hrubšiu vrstvu maziva ako zadná časť, ktorá nasleduje po už namazanom úseku. Pre dlhšie ťahy je nevyhnutné pumpovať mazivo priamo do vedenia pred káblom. Čerpadlo na mazivo so stláčateľnou tyčou alebo rozdeľovacím tryskou pripojenou k ťažnomu lanku umožňuje vstrekovať mazivo v konkrétnych bodoch po celej dĺžke vedenia, najmä tesne pred oblúkmi, kde sa trenie zosredzuje. Pri veľmi rozsiahlych ťahoch sa používa aplikátorová nádoba na mazivo – komora naplnená mazivom, cez ktorú kábel prechádza pri vstupe do vedenia – a zabezpečuje rovnomerné namazanie celého obvodu káblového zväzku. Množstvo aplikovaného maziva by malo byť úmerné vnútornému povrchu vedenia a dĺžke ťahu. Tenká vrstva maziva, ktorá sa odstráni po prvých dvadsiatich stopách, ponechá zvyšnú dĺžku vedenia suchú. Dostatočný objem maziva, viditeľný ako kvapka maziva vytékajúca z ďalšieho konca vedenia pred káblom, potvrdzuje, že celý vnútorný povrch vedenia bol zmazaný.

Sledovanie ťahu a rozpoznávanie prípadného zlyhania mazania

Aj pri správnej príprave, výbere a aplikácii maziva sa podmienky vo vnútri kanála počas ťahania môžu zmeniť. Mazivo sa môže odstrániť suchou časťou kanála, absorbovať pórovitým potrubím alebo vytlačiť vodou, ktorá do kanála vnikla pred začiatkom ťahania. Pracovníci vykonávajúci ťahanie musia sledovať príznaky stúpajúceho koeficientu trenia, kým sa napätie nedosiahne škodlivú úroveň. Najpriamejším indikátorom je údaj o napätí na ťažnom stroji alebo dynamometri. Počas vstupovania kábla do kanála sa očakáva hladký, rovnomerný nárast napätia. Náhly skok alebo nepravidelné, kmitavé údaje o napätí naznačujú, že kábel narazil na úsek s vysokým trením a následne sa uvoľnil v nepredvídateľnom cykle „zaseknutie–uvolenie“. Pohyb typu „zaseknutie–uvolenie“ je obzvlášť škodlivý, pretože dynamické rázové zaťaženia, ktoré spôsobuje, môžu výrazne presiahnuť ustálené ťažné napätie. Zvuk samotného ťahania tiež poskytuje informácie. Kábel sa pohybujúci sa cez správne namazaný kanál je tichý – počuť len jemný šepot plášťa, ktorý sa šmýka po mokrej stene kanála. Ťahanie, piskot alebo chrčanie naznačujú kontakt kovu s plastom alebo plastu s plastom bez dostatočnej vrstvy maziva. Ak sa tieto príznaky objavia, ťahanie sa musí pozastaviť, kým nedôjde k poškodeniu kábla. Ďalšie mazivo možno pridať vstupným otvorom alebo kábel môže byť o niekoľko centimetrov vytiahnutý späť, aby sa rozdelilo už prítomné mazivo na plášti do suchej časti. Reakciou na stúpajúce trenie nie je zvyšovanie ťahovej sily, kým sa kábel „nezlomí“. Reakciou je zastaviť ťahanie, posúdiť situáciu a znovu namazať.

Dodávateľský reťazec za spoľahlivými mazivami a nástrojmi na ťahanie

Najlepšia technika ťahania v odvetví nemôže zaručiť úspešnú inštaláciu kábla, ak mazivo v kbeliku neposkytuje pevnosť filmu, teplotnú stabilitu a kompatibilitu materiálov, ktoré sľubuje jeho technický list. Mazivo na ťahanie kábloch je formulovaný výrobok, ktorého výkon závisí od kvality a konzistencie surovín, presnosti výrobného procesu a integrity dodávateľského reťazca. Mazivo na báze polymérov sa opiera o reťazce s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktoré poskytujú potrebnú pevnosť filmu na udržanie kábla a káblovej rúrky oddelených za extrémneho kontaktového tlaku, ktorý vzniká pri zákrutách. Ak sa vstupná polymérna surovina líši medzi jednotlivými výrobnými šaržami, bude sa líšiť aj výkon maziva. Konzervačný systém, ktorý bráni mikrobiálnej kontaminácii vodného maziva, musí zostať účinný po celú dobu trvanlivosti výrobku – inak sa kbelík, ktorý šesť mesiacov leží na sklade, doručí na stavbu pokazený a nepoužiteľný. Hydrarite tieto závislosti kvality dobre pozná a dodáva mazivá na ťahanie kábloch a náradie vyrobené za kontrolovaných podmienok s dôslednou zachovanou konzistenciou formulácie. Pre elektrického dodávateľa, ktorý ponúka práce na základe predvídateľných pracovných hodín a nákladov na materiál, spoľahlivosť maziva na ťahanie sa priamo prenáša na spoľahlivosť ponúknutej ceny. Mazivo, ktoré sa správa konzistentne, umožňuje montážnej skupine dokončiť ťah v stanovenej lehote bez oneskorení, nárokov na poškodenie a opätovného vykonávania prác, ktoré vyplývajú z poruchy maziva. Mazivo tvorí len malú časť celkových nákladov na projekt, avšak jeho výkon – alebo naopak zlyhanie – môže rozhodnúť o výsledku celej inštalácie kábla. Dodávateľ, ktorý zažil zaseknutie kábla, poškodenie kábla a náklady na výmenu päťsto stop dlhého napájacieho kábla, už nikdy nehrá na neoverené mazivo. Vyberá si výrobok od výrobcu, ktorý stojí za svojím výkonom, a používa ho v súlade s disciplinovaným postupom, ktorý rešpektuje fyzikálne zákony ťahania.